东南电力系统分析习题和解答.docx

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东南电力系统分析习题和解答

第一章电能系统概论1、请回答如图所示电力系统中的两个问题：

（1）发电机G、变压器T1、T2、T3、T4、三相电动机M、单相电灯L等各元件的额定电压。

（2）当变压器T1在＋2.5％抽头处工作，T2在主抽头处工作，T3在－2.5％抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。

解：

（1）G：

10.5kV、T1：

10.5/121kV、T2：

110/38.5/11kV、

T3：

35/6.6kV、T4：

10kV/400V、M：

6kV、L：

220V

（2）T1：

10.5/121（1+0.025）T2：

110/38.5/11T3：

35（1－0.025）/6.32、图中已标明各级电网的电压等级。

试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。

解：

G：

10.5kV、M1：

6kV、M2：

6kV、T1：

10.5/242kV

T2：

220/121/6.3kV、T3：

220/38.5kV、T4：

10.5/3.15kV3、电力系统接线如图所示，电网各级电压示于图中。

试求：

（1）发电机G和变压器T1、T2、T3高低侧的额定电压。

（2）设变压器T1工作于＋2.5％抽头，T2工作于主抽头，T3工作于－2.5％抽头，求这些变压器的实际变比。

解：

（

（2）T1

1）G：

10.5kV、T1：

10.5/121kV

T2：

110/38.5kV

T3：

35/11kV

第二章

121（1+0.025）/10.5T2

电力系统元件及其参数

110/38.5T3：

35（1-0.05）/11

1、某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量

100/100/100，两两绕组间的短路电压为UK（1-2）%=17，UK（3-1）%=10.5，大短路损耗Pkmax=410KW，空载电流I0%=3，试求变压器参数，并作等值电路。

解：

SN=60MVA，额定电压为

121/38.5/10.5kV，各绕组容量比为

UK（2-3）%=6,空载损耗为P0=150KW。

最

2、简单电力系统接线如图所示

等值电路

试作出该电力系统的等值电路

（1）

（2）

（3）

解：

2）所有参数归算至10kV侧时

不计电阻、导纳）。

所有参数归算到110kV侧所有参数归算到10kV侧选取SB=100MW，UB=Uav时以标么值表示的等值电路1）所有参数归算至110kV侧，采用有名制精确计算

3）选取

时，以标么值表示的等值电路

等值电路：

第三章电力系统稳态分析

1、如图所示，某负荷由发电厂母线经110kV单回线路供电，线路长80km，型号为LGJ－95，线间几何均距为5m，发电厂母线电压U1=116KV，受端负荷SL=15+j10MVA，求输电线路的功率损耗及受端电压U2。

解：

LGJ－95型号导线，查表知：

等值电路如图：

第一步，由末端向始端推算功率：

设

末端导纳支路：

阻抗末端功率：

阻抗的功率损耗：

阻抗首端功率：

首端功率：

第二步，由首端向末端推算电压：

设

2、如图电力系统，已知

降落的横分量，求功率分布及最低点电压。

、、均为1＋j2

Ω

，若不计线路上的功率损耗及电压

3点为功率分点，电压最低。

2）电压分布

功率分布如下图：

3、如图所示各支路参数为标么值，试写出该电路的节点导纳矩阵。

4、已知两母线系统如图所示，图中参数以标么值表示。

表示）

已知：

试写出：

（1）节点的①、②节点类型；

（2）网络的节点导纳矩阵；（3）导纳形式的直角坐标表示的功率

第四章电力系统故障分析

1、系统接线如图所示，当k点发生三相短路时，求流过短路点电流（有名值）。

变压器参数：

方程（以误差形式

及相应的修正方程。

解：

（1）节点①是平衡节点，节点②是PV节点

（2）节点导纳矩阵

功率方程

3）

解：

等值图和简化图如图：

选SB=100MVA，UB分别为各段的平均电压

解：

作等值电路如右上图所示：

（2）短路电流及残压计算

此电流通过电抗器的电流为

零序网如下图所示：

3、如图所示，设A、B发电机暂态电动势为1，在k点发生两相短路接地故障，试计算故障处的相电流。

解：

各序复合电抗及复合电势为

由复合网求出各序电流为

复合序网如下图所示：

各相电流：

4、某系统如图所示，图中标出了标么值参数，如在F出发生BC两相断线，试求非故障相

A相的电流（标么值）。

解：

据题意其原始边界条件为

由对称分量法得新边界条件为

由复合网解出：

a相的电流

由此组成复合网，如图所示：

第七章电能系统的运行和管理

1、三个电力系统联合运行如图所示。

已知它们的单位调节功率为

，当系统B增加200MW负荷时，三个系统都参

加一次调频，并且C系统部分机组参加二次调频增发70MW功率。

求联合电力系统的频率偏移

与单相接地短路时相当）

解

2、如图所示：

的电压分别为不高于11kV

某水电厂通过变压器SFL1－40000/100型生压变压器与系统连接，最大负荷与最小负荷时高压母线112.09kV及115.45kV，要求最大负荷时低压母线的电压不低于10kV，最小负荷时低压母线的电压，试选择变压器的分接头。

解：

由题意得

则：

因

中压负荷为P＋jQ=1+j1（感性），为维持中压侧母线电压为

，试问补偿机应如何运行？

（供无功功率

三绕组变压器T高压侧从电源受电，低压侧接同步补偿机，中压供负荷，变压器高压侧绕组漏抗为0.06，

3、如图所示，

变压器中压侧绕组漏抗为0，低压侧绕组漏抗为0.03，电源电动势为1，内电抗为0.14，补偿机电抗为0.2

解：

由题意作等值电路：

选择的变压器的分接头为校验低压侧电压：

由题可知：

最大负荷时：

最小负荷时：

为多少）

4、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为

两台发电设备的额定容量均为100MW，而最小可发有功功率均为32MW，若该厂承担负荷150MW，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。

解：

两台发电设备的耗量微增率分别为：

按等耗量微增率准则分配负荷，令

，有

（1）

而等约束条件为：

2）

联立

（1）

（2）求解的此分配方案符合等耗量微增率准则，即满足等约束条件，也满足不等约束条件（为最优方案。

30<90<100、30<60<100），因此，可作